Опыт применения ПТП в нефтяной промышленности

Experience in the application of ATA in the oil industry

Evgeny Kharitonov

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Dina Safina

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Olga Kolonenkova

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Evgeny Abakumov

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Ruslan Kutlizamaev

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Iskander Shariffulin

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Danil Fedotov

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Gadel Idrisov

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Marina Anikina

student, Kazan National Research Technological University, Russia, Kazan

Аннотация. Изучается опыт применения и использования специ­альных полимерных составов для транспортировки углеводородов. Данные добавки – противотурбулентные присадки, нашли широкое применение в технике и позволяют снизить затраты на прокачку и повысить эффективность использования трубопровода.

Abstract. The experience of application and use of special polymeric compounds for transportation of hydrocarbons is studied. These additives - anti-turbulent additives, have found wide application in engineering and allow to reduce the costs of pumping and improve the efficiency of the pipeline.

Ключевые слова: противотурбулентная присадка; нефть; трубо­провод; опытно-промышленный испытания.

Keywords: anti-turbulent additive; oil; pipeline; pilot-industrial testing.

Подавляющая часть современных энергетических потребностей человечества обеспечивается нефтью и газом. Рост добычи нефти в мире привел к истощению запасов наиболее качественных и легко­доступных нефтей, в связи с чем основные резервы добычи нефти ориентированы на месторождения трудноизвлекаемых нефтей. К таким относятся нефти с аномальными физико-химическими свойствами (тяжелые, вязкие, смолистые, парафинистые). Значительное содержание в высоковязкой нефти асфальтенов, смол и парафинов усложняют её транспортировку. Образующиеся отложения снижают скорость транспортировки нефти, а также ведут к уменьшению потока нефти в трубопроводах. Также увеличение давления в трубопроводе ведет к росту напряжений в его стальной оболочке, и в сочетании с проблемой коррозии стенки трубы из-за отложений может в конечном итоге привести к разрушению трубопроводов в точках напряжения.

Высоковязкие нефти, как правило, содержат уникальные компо­ненты, стоимость которых может превосходить стоимость стандартного ассортимента нефтепродуктов, и при этом большинство применяемых технологий транспортировки тяжелых высоковязких нефтей – затратны и недостаточно эффективны. Поэтому актуальной является проблема снижения затрат на перекачку высоковязких нефтей.

Одним из наиболее эффективных решений является введение в перекачиваемый поток полимерных присадок. Но, в связи с индиви­дуальным составом нефтей различных месторождений, использование определенной композиции может быть эффективно для одного типа нефти и не давать положительных изменений на другом.

Впервые в промышленном масштабе ПТП для снижения гидрав­лического сопротивления были применены к маловязким нефтям на Транс-Аляскинском трубопроводе фирмой «Trans Alaska Pipeline System» в 1979 году. Присадка CDR от компании «Conoco specialty products» представляла собой раствор полиолефинов в углеводородном растворителе [1, 2]. Данная присадка позволило увеличить пропускную способность нефтепровода на 16-32 тыс. м³/ сут.

В середине 80-х гг. ХХ века в компании «Shell Pipeline» возникла необходимость увеличения пропускной способности трубопровода в связи с возросшей добычей нефти платформы фирмы «Shell Oil» в районе Мексиканского залива. Дозировочная станция была установлена прямо на барже, что позволило увеличить производительность трубо­провода в кратчайший период при концентрации вводимого полимера от 15 до 30 мг/г [3].

В отечественной практике применение противотурбулентных присадок на промышленных объектах началось в 1985 году. На участке нефтепровода «Лисичанск – Тихорецк» вводилась присадка CDR-102 компании «Conoco specialty products»

В 1991 году на Томском нефтехимическом комбинате была полу­чена первая отечественная присадка с функцией гасителя турбулентности под названием «ВИОЛ» (10% раствор сополимераα - олефина в гептане) [4, 5].

В 2012 году присадка M-FLOWTREAT успешно применялась на межпромысловом нефтепроводе СПН «Антиповка» - СПН «Южный Умет». При сохранении постоянного давления пропускная способность нефтепровода составила 61 % [6]. Так же присадка M-FLOWTREAT успешно прошла испытания на конденсатопроводе ООО «НОВАТЭК-ЮРХАРОВНЕФТЕГАЗ» «Юрхароское месторождение – Пуровский ЗПК» протяженностью 388,6 км. Максимальная эффективность присадки 53,1 % была достигнута при концентрации ПТП 30 ppm.

На основании данного материала можно выявить следующие случаи применения ПТП при транспортировке нефти, нефтепродуктов и газового конденсата:

· увеличение пропускной способности трубопровода при неиз­менном перепада давления на участке;

· снижение рабочего давления при сохранении постоянного расхода трубопровода;

· возможность увеличения производительности трубопровода при высоких объемах добычи

· увеличение потребления продуктов в случае сезонной и рыночной неравномерности потребления

· снижение себестоимости транспортировки на единицу продук­ции от увеличения пропускной способности трубопровода и снижения энергетических затрат на нефтеперекачивающее оборудование

Это особенно необходимо в промысловых условиях, когда содержание воды колеблется с большой разницей, а в условиях работы Крайнего Севера увеличение пропускной способности промысловых трубопроводов нельзя решить созданием лупинговых линий или строи­тельством трубопровода с большим диаметром из-за климатических особенностей: вечная мерзлота, болотные почвы, дороговизна логисти­ческих аспектов и аспектов монтажа на месте. К тому же проекти­ровать трубопровод необходимо с учетом возможности обеспечить транспортировку нефтяного флюида в первые несколько лет разработки месторождения.